JP2022163262A - Molding machine, diagnosis program, and molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイカストマシン、射出成形機等の成形機、成形機の特性変化を診断可能な診断プログラム、および成形方法に関する。 The present invention relates to a molding machine such as a die casting machine and an injection molding machine, a diagnostic program capable of diagnosing changes in characteristics of the molding machine, and a molding method.
ダイカストマシンを健全に保ち正常に運転させるため、例えば型締完了時においてタイバーの伸びによる歪を歪ゲージにより計測し、計測値が所定の正常範囲内にあることを検知している。また、金型への溶湯凝固物等の異物の付着により、型締開始からの一定時間内に可動プラテンが既定の型締完了位置に到達しない場合は、型締異常と判断してマシンの動作を停止させている。
ダイカストマシンの整備時には、4本のタイバーのそれぞれの近傍における固定プラテンの金型取付面と可動プラテンの金型取付面との間の距離を計測し、それらの距離から算出される平行度を基準値と比較して良否を判定している。
In order to keep the die casting machine sound and operate normally, strain gauges are used to measure the strain caused by elongation of the tie bars at the completion of mold clamping, and it is detected that the measured value is within a predetermined normal range. In addition, if the movable platen does not reach the predetermined mold clamping completion position within a certain period of time from the start of mold clamping due to adhesion of foreign matter such as solidified molten metal to the mold, it is determined that mold clamping is abnormal and the machine operates. is stopping
When maintaining the die casting machine, measure the distance between the mold mounting surface of the fixed platen and the mold mounting surface of the movable platen in the vicinity of each of the four tie bars, and use the parallelism calculated from these distances as the standard. It judges whether it is good or bad by comparing it with the value.
射出成形機に係る特許文献1には、最大射出圧力によるタイバーの伸び量を計測し、タイバーの伸び量に相関する型開量に基づいて、バリを防止するために必要十分な型締力を設定することが記載されている。
上述した背景技術に対し、例えば次のような課題が存在する。
(1)タイバーの使用による劣化が進行し、タイバーやブッシュに摩耗や損傷等が発生すると、タイバーの歪の計測値が正常範囲から逸脱する。そのとき、タイバーに異常が発生したことを検知することはできるとしても、タイバーの経時変化の度合まではわからない。
(2)4本のタイバーのそれぞれの近傍においてマイクロメータを用いて計測したプラテン間距離から算出される平行度は、距離の計測、平行度の算出、および良否判定に人手および時間を要する上、プラテン間距離の計測作業を行うためにダイカストマシンを停止させる必要がある。また、計測された距離からマシン停止中の平行度を算出して良否判定することはできるとしても、マシン動作中の平行度を算出して良否判定することはできない。
(3)異物の付着による型締異常を検知するために、型締工程の開始から一定時間の経過を要する。つまり、型締異常の検知によりマシンが停止する時まで、金型に異物が挟まれた状態のまま型締が続行してしまう。
For example, the following problems exist with respect to the background art described above.
(1) If deterioration progresses due to use of the tie bar and wear or damage occurs in the tie bar or bushing, the measured value of the strain of the tie bar deviates from the normal range. At that time, even if it is possible to detect the occurrence of an abnormality in the tie bars, it is not possible to know the degree of change in the tie bars over time.
(2) The parallelism calculated from the distance between the platens measured using a micrometer in the vicinity of each of the four tie bars requires manpower and time to measure the distance, calculate the parallelism, and judge whether it is good or bad. It is necessary to stop the die casting machine in order to measure the distance between the platens. Further, although it is possible to calculate the degree of parallelism while the machine is stopped from the measured distance and judge whether it is good or bad, it is impossible to judge whether the parallelism is good or bad by calculating the degree of parallelism while the machine is in operation.
(3) In order to detect mold clamping abnormality due to adhesion of foreign matter, it takes a certain period of time from the start of the mold clamping process. In other words, until the machine stops due to the detection of mold clamping abnormality, mold clamping continues with the foreign object caught in the mold.
本発明は、ダイカストマシン、射出成形機等の成形機について上記(1)~(3)の課題を解決することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems (1) to (3) with respect to molding machines such as die casting machines and injection molding machines.
本発明の成形機は、固定金型が設けられる固定プラテンと、可動金型が設けられる可動プラテンと、タイバーに付与される張力により型締を行う型締装置と、張力が付与されているタイバーの歪を計測する歪計測部と、成形機に係る良否判定に用いられる制御装置と、を備える。
制御装置は、成形機の特性の使用変化の基準時に歪計測部により計測した計測値に係るマスターデータを所定の設定領域に登録するマスターデータ登録部と、マスターデータの登録後に歪計測部により計測した計測値に係る計測データとマスターデータとの比較により良否を判定する良否判定部と、を含む。
The molding machine of the present invention includes a stationary platen provided with a stationary mold, a movable platen provided with a movable mold, a mold clamping device that performs mold clamping by tension applied to tie bars, and tie bars to which tension is applied. and a control device used to determine whether the molding machine is good or bad.
The control device includes a master data registration unit for registering master data relating to measurement values measured by the strain measurement unit when the characteristics of the molding machine are measured by the strain measurement unit when the characteristics of the molding machine change in use, in a predetermined setting area, and measurement by the strain measurement unit after the registration of the master data. a pass/fail judgment unit that judges pass/fail by comparing the measurement data related to the measured values with the master data.
特性の「使用変化」は、ある期間に亘る物の継続的あるいは断続的な使用、あるいは時間経過に起因した物の状態変化によって引き起こされる物の特性の変化(例えば摩耗や腐食)を言う。「使用変化」は、経時変化および経年変化を包含する。 "Change in use" of properties refers to changes in the properties of an object (eg, wear and corrosion) caused by continuous or intermittent use of the object over a period of time, or changes in the condition of the object over time. "Change in use" includes change over time and change over time.
本発明の成形機において、マスターデータおよび計測データは、タイバーの歪に相当し、マスターデータと計測データとの差分は、歪の使用変化に相当することが好ましい。 In the molding machine of the present invention, preferably, the master data and the measurement data correspond to the strain of the tie bars, and the difference between the master data and the measurement data corresponds to the use change of the strain.
本発明の成形機において、マスターデータ登録部は、タイバーの歪発生前から型締完了までに亘る歪の変化曲線に相当するマスターデータを設定領域に登録し、良否判定部は、歪発生前から型締完了までに亘り、歪の変化曲線に相当する計測データを取得しつつ、計測データとマスターデータとの比較により良否を判定することが好ましい。 In the molding machine of the present invention, the master data registration unit registers master data corresponding to the strain change curve from before the occurrence of strain in the tie bars to the completion of mold clamping in the setting area. It is preferable to determine the quality by comparing the measurement data and the master data while acquiring the measurement data corresponding to the strain change curve until the mold clamping is completed.
本発明の成形機は、型締装置に含まれる複数のタイバーにそれぞれ対応する複数の歪計測部を備え、マスターデータ登録部は、複数の歪計測部のそれぞれによる計測値をタイバー毎にマスターデータとして登録し、
良否判定部は、複数の歪計測部のそれぞれによる計測値であってタイバー毎に取得された計測データと、マスターデータとの比較により、複数のタイバーのそれぞれについて良否を判定することが好ましい。
The molding machine of the present invention includes a plurality of strain measurement units corresponding to the plurality of tie bars included in the mold clamping device, and the master data registration unit stores measurement values of each of the plurality of strain measurement units as master data for each tie bar. Register as
It is preferable that the pass/fail judgment unit judges pass/fail of each of the plurality of tie bars by comparing measurement data obtained for each tie bar, which is a measurement value obtained by each of the plurality of strain measurement units, with the master data.
本発明の成形機は、型締装置に含まれる複数のタイバーにそれぞれ対応する複数の歪計測部と、複数の歪計測部のそれぞれによる計測値の相関から導かれる平行度の良否を判定する平行度良否判定部と、を備え、マスターデータ登録部は、複数の歪計測部のそれぞれによる計測値をタイバー毎にマスターデータとして登録し、平行度良否判定部は、複数の歪計測部のそれぞれによる計測値であってタイバー毎に取得された計測データとマスターデータとの比較により、平行度の良否を判定することが好ましい。 The molding machine of the present invention includes: a plurality of strain measuring units corresponding to a plurality of tie bars included in a mold clamping device; a parallelism quality determination unit, wherein the master data registration unit registers measurement values obtained by each of the plurality of strain measurement units as master data for each tie bar, and the parallelism quality determination unit uses each of the plurality of strain measurement units. It is preferable to determine whether the parallelism is good or bad by comparing the measured data obtained for each tie bar with the master data.
本発明の成形機は、型締装置に含まれる複数のタイバーにそれぞれ対応する複数の歪計測部と、複数の歪計測部のそれぞれによる計測値の相関から導かれる平行度の良否を判定する平行度良否判定部と、を備え、平行度良否判定部は、複数の歪計測部のそれぞれにより計測した計測値の相関から導かれる平行度と、基準の平行度との比較により平行度の良否を判定することが好ましい。 The molding machine of the present invention includes: a plurality of strain measuring units corresponding to a plurality of tie bars included in a mold clamping device; and a parallelism judging unit, wherein the parallelism judging unit judges the parallelism by comparing the parallelism derived from the correlation of the measurement values measured by each of the plurality of strain measuring units with a reference parallelism. It is preferable to judge
本発明の成形機は、歪の発生前の時点から、歪計測部による計測値が示す歪の発生までの経過時間に基づいて型締の異常を検知する型締異常検知部を備え、マスターデータ登録部は、少なくとも歪の発生時の前後に亘る歪の変化曲線に相当するマスターデータを設定領域に登録し、型締異常検知部は、少なくとも歪の発生時の前後に亘る歪の変化曲線に相当する計測データに基づく経過時間と、マスターデータに基づく経過時間との比較により型締の異常を検知し、制御装置は、型締異常検知部により型締の異常が検知されると、成形機の動作を停止させることが好ましい。 The molding machine of the present invention includes a mold clamping abnormality detection unit that detects mold clamping abnormality based on the elapsed time from the point before the generation of distortion until the generation of distortion indicated by the measurement value by the distortion measurement unit, and master data The registration unit registers master data corresponding to at least the strain change curve before and after the occurrence of strain in the setting area, and the mold clamping abnormality detection unit registers at least the strain change curve before and after the time when the strain occurs. The mold clamping abnormality is detected by comparing the elapsed time based on the corresponding measurement data with the elapsed time based on the master data. is preferably deactivated.
本発明の成形機は、型締装置に含まれる複数のタイバーにそれぞれ対応する複数の歪計測部を備え、型締異常検知部は、複数のタイバーのそれぞれについて、計測データに基づく経過時間とマスターデータに基づく経過時間とを比較することが好ましい。 The molding machine of the present invention includes a plurality of strain measurement units corresponding to the plurality of tie bars included in the mold clamping device. It is preferable to compare the elapsed time based on the data.
本発明の成形機において、歪の発生前の時点から、歪計測部による計測値が示す歪の発生までの経過時間に基づいて型締の異常を検知する型締異常検知部を備え、型締異常検知部は、少なくとも歪の発生時の前後に亘る歪の変化曲線に相当する計測データに基づく経過時間と、基準の経過時間との比較により型締の異常を検知し、制御装置は、型締異常検知部により型締の異常が検知されると、成形機の動作を停止させることが好ましい。 The molding machine of the present invention includes a mold clamping abnormality detection unit that detects mold clamping abnormality based on the elapsed time from the point before the generation of distortion until the generation of distortion indicated by the measurement value by the strain measurement unit, The abnormality detection unit detects a mold clamping abnormality by comparing at least the elapsed time based on the measurement data corresponding to the strain change curve before and after the occurrence of strain with a reference elapsed time. It is preferable to stop the operation of the molding machine when the mold clamping abnormality is detected by the clamping abnormality detection section.
本発明の成形機において、マスターデータおよび計測データは、複数の歪計測部のそれぞれによる計測値から導かれる平行度に相当し、マスターデータと計測データとの差分は、平行度の使用変化に相当することが好ましい。 In the molding machine of the present invention, the master data and the measurement data correspond to the parallelism derived from the values measured by each of the plurality of strain measuring units, and the difference between the master data and the measurement data corresponds to the use change of the parallelism. preferably.
本発明の成形機において、マスターデータおよび計測データは、歪の発生前の時点から、歪計測部による計測値が示す歪の発生までの経過時間に相当し、良否判定部は、計測データがマスターデータよりも短い場合には否と判定し、制御装置は、良否判定部による判定結果が否である場合には成形機の動作を停止させることが好ましい。 In the molding machine of the present invention, the master data and the measurement data correspond to the elapsed time from the point before the occurrence of strain until the occurrence of strain indicated by the measurement value by the strain measuring unit. If the length is shorter than the data, it is determined to be negative, and the control device preferably stops the operation of the molding machine when the determination result by the pass/fail determining section is negative.
本発明の成形機において、良否判定部は、計測データとマスターデータとの差分に対して少なくとも2つの閾値を適用することにより、良と、否と、良および否の間の中間の状態とを判定し、制御装置は、良否判定部による判定結果が中間の状態である場合には情報または警告を出力し、良否判定部による判定結果が否である場合には成形機の動作を停止させることが好ましい。 In the molding machine of the present invention, the pass/fail determination section applies at least two thresholds to the difference between the measurement data and the master data to determine pass, fail, and an intermediate state between pass and fail. The control device outputs information or a warning when the result of determination by the pass/fail determination unit is intermediate, and stops the operation of the molding machine when the result of determination by the pass/fail determination unit is negative. is preferred.
本発明の成形機において、制御装置は、計測データとマスターデータとの差分または計測データを、成形のサイクルに対応する履歴データとして蓄積する履歴データ蓄積部と、サイクルの数に対する履歴データの変化率に基づいて、良否判定部により良の判定が継続する健全サイクル数を推定する健全サイクル数推定部と、を含むことが好ましい。 In the molding machine of the present invention, the control device includes a history data accumulation unit for accumulating the difference between the measurement data and the master data or the measurement data as history data corresponding to the molding cycle, and the rate of change of the history data with respect to the number of cycles. and a healthy cycle number estimating unit for estimating the number of healthy cycles for which the good/bad judgment unit continues to make a good judgment based on the above.
本発明の成形機は、鋳造に用いられるダイカストマシンに相当することが好ましい。 The molding machine of the present invention preferably corresponds to a die casting machine used for casting.
本発明の診断プログラムは、成形機の特性変化を診断可能な診断プログラムであって、成形機の特性の使用変化の基準時に、型締動作に伴い張力が付与されるタイバーの歪の計測値に係るマスターデータを所定の設定領域に登録するマスターデータ登録部と、マスターデータの登録後における歪の計測値に係る計測データとマスターデータとの比較により良否を判定する良否判定部と、を備える。 The diagnostic program of the present invention is a diagnostic program capable of diagnosing changes in the characteristics of a molding machine. A master data registration unit for registering such master data in a predetermined setting area, and a pass/fail judgment unit for judging pass/fail by comparing measurement data relating to strain measurement values after registering the master data with the master data.
本発明の成形方法は、成形機を用いる成形方法であって、成形機に係る良否判定に用いられる制御装置は、型締動作に伴い張力が付与されるタイバーの歪の計測値に係るマスターデータを所定の設定領域に登録するマスターデータ登録モードと、成形機により、固定金型および可動金型を型締する工程、射出装置に材料を供給する工程、射出装置により材料を固定金型および可動金型がなすキャビティに向けて射出する工程、キャビティに充填された材料に圧力を付与するとともに保圧する工程、固定金型および可動金型を型開する工程、および製品を排出させる工程を含む成形サイクルを行う成形モードと、を備え、成形方法は、成形機の特性の使用変化の基準時におけるマスターデータ登録モードの実施を経た後に成形モードを実施し、成形モードにおいては、歪の計測値に係る計測データとマスターデータとの比較により良否を判定する。 The molding method of the present invention is a molding method using a molding machine, and the control device used for quality judgment related to the molding machine includes master data related to the measurement value of the strain of the tie bar to which tension is applied along with the mold clamping operation. A master data registration mode that registers the Molding including the process of injecting into the cavity formed by the mold, the process of applying pressure to the material filled in the cavity and maintaining the pressure, the process of opening the fixed and movable molds, and the process of ejecting the product. and a molding mode that performs a cycle, and the molding method performs the molding mode after performing the master data registration mode at the reference time of the use change of the characteristics of the molding machine, and in the molding mode, the strain measurement value Quality is determined by comparing the measurement data and the master data.
本発明によれば、使用変化の基準時に登録されているマスターデータと、成形サイクル毎に随時取得可能な計測データとの比較により歪の使用変化の度合を把握することができるので、基準時から現在までの使用変化の度合に基づいて良否判定を行うことが可能となる。使用変化の度合に基づいて、タイバーや金型等の使用変化による異常の予兆を早期に捉えることが可能となるため、タイバーや金型等を損傷に至らしめることなく、成形機を適時に整備に移行させて、タイバーや金型の保全を図ることができる。
本発明によれば、タイバーの歪特性に係る良否判定の他、歪から導かれる平行度の良否判定、およびタイバーの歪発生のタイミングに基づく型締異常の検知をも実現することができる。金型の保全に関しては、歪の発生タイミングに基づいて早期に型締異常が検知されることも寄与する。
According to the present invention, the degree of change in strain during use can be grasped by comparing the master data registered at the reference time of change in use with the measurement data that can be obtained at any time for each molding cycle. It is possible to make a good/bad decision based on the degree of usage change up to the present. Based on the degree of change in use, it is possible to detect signs of abnormalities due to changes in use of tie bars, molds, etc. at an early stage. , so that the tie bars and molds can be preserved.
According to the present invention, it is possible to determine the quality of the parallelism derived from the distortion, and to detect the mold clamping abnormality based on the timing of occurrence of the tie bar distortion, in addition to the quality judgment of the tie bar distortion characteristics. Concerning maintenance of the mold, early detection of mold clamping abnormality based on the generation timing of distortion also contributes.
本発明は、新設機への適用に限らず、制御装置への診断プログラムの導入により既設の成形機にも適用することができる。つまり、制御装置において診断プログラムを実行し、使用変化の基準時において、タイバーに設けられている歪計測部により計測された計測値に係るマスターデータを記憶装置に登録した後は、記憶装置から読み出されるマスターデータと、歪計測部により計測された計測値に係る計測データとを比較することで、使用変化の度合を知り、タイバーや金型の予防保全に繋げることができる。 The present invention is not limited to application to new machines, but can also be applied to existing molding machines by introducing a diagnostic program into the control device. That is, after executing the diagnostic program in the control device and registering the master data related to the measurement values measured by the strain measuring unit provided in the tie bar at the reference time of the change in use, the master data is read out from the storage device. By comparing the master data obtained by the strain measurement unit with the measurement data related to the measurement values obtained by the strain measurement unit, it is possible to know the degree of change in use, which can lead to preventive maintenance of tie bars and molds.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
〔全体構成〕
図1に示すダイカストマシン1は、固定金型2が設けられる固定プラテン3と、可動金型4が設けられる可動プラテン5と、タイバー21に付与される張力により型締を行う型締装置20と、固定金型2および可動金型4とがなす図示しないキャビティに向けて溶湯(材料)を射出する射出装置6と、ダイカストマシン1に係る良否判定に用いられる制御装置30とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
〔overall structure〕
The
〔型締装置〕
型締装置20は、ベース7に固定されている固定プラテン3と、リンクハウジング22との間で可動プラテン5を図示しないレール等に沿って型締方向xに移動させることで固定金型2および可動金型4を開閉するとともに、固定金型2および可動金型4を型締する。
この型締装置20は、リンクハウジング22と可動プラテン5との間に設置されるトグルリンク23と、型締方向xに対して平行に配置される複数(典型的には4本)のタイバー21と、トグルリンク23に連結されているクロスヘッド24と、リンクハウジング22に設けられてクロスヘッド24を駆動する型締シリンダ25とを備えている。トグルリンク23は、ミッドリンク231およびクロスヘッドリンク232を含んでいる。本実施形態のタイバー21は、4本あり、リンクハウジング22、可動プラテン5、および固定プラテン3のそれぞれの四隅を貫通している。
[Clamping device]
The
This
図示しない油圧回路により駆動される型締シリンダ25によりクロスヘッド24が可動プラテン5に向けて押し出されると、可動プラテン5が、タイバー21によりガイドされながら固定プラテン3に向けて型締方向xに移動する。このとき、トグルリンク23(ミッドリンク231、クロスヘッドリンク232)は、屈曲した状態から次第に伸長する。図2(a)に示すように、固定金型2に対して可動金型4が接触するとタイバー21の伸長が開始され、タイバー21には、引張応力に比例した歪が発生する。
タイバー21の張力は、固定金型2および可動金型4に型締力として与えられる。トグルリンク23が最大に伸長したとき、タイバー21も最大に伸長し、可動金型4が型締完了の位置に至ると、規定の型締力が固定金型2および可動金型4に与えられる。規定の型締力により、キャビティの溶湯の圧力に対して固定金型2および可動金型4を十分に型締可能である。型締および型開が繰り返されることで、タイバー21の歪は弾性域内で変化する。
なお、型締装置20は、型締シリンダ25に代えてモータおよびボールねじを備えた電動式であってもよい。
When the
The tension of the tie bars 21 is applied to the fixed
The
〔歪計測部〕
図2(b)および図3に示すように、複数のタイバー21の軸線方向の端部にはそれぞれ、張力が付与されているタイバー21の歪(伸び量)を計測する歪計測部40が設けられている。
タイバー21の端部には、ナット27と、ナット押さえ28とが設けられている。
なお、図2、図7、図8、および図10においては、ナット27やナット押さえ28の図示が省略されている。実際には、ナット27およびナット押さえ28がタイバー21の固定プラテン3側の端部に設けられているので、タイバー21の端部は露出していない。
[Strain measuring part]
As shown in FIGS. 2B and 3, strain measuring
A
2, 7, 8, and 10, illustration of the
歪計測部40は、図3に構成の一例を示すように、タイバー21の軸心に、軸線方向にあけられた孔211に挿入されるロッド41と、タイバー21の伸びによるロッド41の端面41Aの移動量をタイバー21の歪として検知する歪センサ43と、ロッド41に設けられたスプリング44とを備えている。
As shown in an example of the configuration of the
スプリング44の弾性力により、常時、ロッド41の一端が孔211の底部に突き当てられているとともに、タイバー21の端面21Aから突出しているロッド41の他端の端面41Aには歪センサ43のプローブ431が突き当てられる。歪センサ43は、ナット押さえ28にブラケット29を介して取り付けられている。
タイバー21が伸長すると、タイバー21に対する相対的なロッド41の端面41Aの変位量が、タイバー21の歪を示す電気信号として歪センサ43から出力される。
One end of the
When the
〔制御装置〕
制御装置30は、図4にハードウェア構成の一例を示すように、制御装置本体31と、制御装置本体31に接続されたモニタ32および外部記憶媒体33とを備えている。
制御装置本体31は、コンピュータ装置等からなり、CPU(Central Processing Unit)等の演算部311と、メモリ312と、プログラムや設定値等のデータを記憶する記憶部313(記憶媒体)と、入出力部314とを備えている。
〔Control device〕
The
The control device
制御装置30には、型締装置20のタイバー21の歪特性の変化を診断可能な診断プログラムが導入されている。かかる診断プログラムに基づき、制御装置30は、タイバー21の歪の計測を通じて、タイバー21の健全性の良否を診断可能である。
A diagnostic program capable of diagnosing changes in strain characteristics of the tie bars 21 of the
適切な整備がなされることなくタイバー21の使用変化が進行すると、タイバー21や、タイバー21に付随したブッシュ等に摩耗や損傷、腐食等が発生し、タイバー21の歪の計測値が正常範囲から逸脱する。複数のタイバー21のうちの一部のタイバー21の歪特性の変化は、同一の金型に設けられている他のタイバー21の歪特性にも影響し得る。また、一部のタイバー21の歪特性の変化は、平行度にも影響する。
If the use of the
制御装置30は、タイバー21や金型の特性の使用変化の基準時、例えばダイカストマシン1の納入直後における歪計測部40による計測値をマスターデータ(例えば図6のDM)として所定の設定領域に登録しておき、登録後のダイカストマシン1による鋳造時において、鋳造サイクル毎に(ショット毎に)歪計測部40により計測される歪の計測データ(例えば図6のD1)と、マスターデータとを比較することで良否を判定する。つまり、基準時から現在までの歪の使用変化に基づいて良否を判定する。
本実施形態の制御装置30は、タイバー21の健全性に加え、各タイバー21の歪の計測値の相関から導かれる平行度の良否も判定するとともに、歪の計測値に基づいて、金型への異物付着等に起因する型締異常を検知する。
The
In addition to the soundness of the tie bars 21, the
制御装置30は、主な制御モードとして、マスターデータ登録モードM1と、鋳造モードM2(成形モード)とを備えている。マスターデータ登録モードM1は、型締動作に伴うタイバー21の歪の計測値に係るマスターデータを所定の設定領域に登録する。
鋳造モードM2は、ダイカストマシン1により、型締工程、給湯工程、射出工程、増圧・保圧工程、型開工程、および製品排出工程を含む鋳造サイクルを実施する。
The
In the casting mode M2, the
制御装置30に導入されている診断プログラムは、例えば、図5に示すように、マスターデータ登録部301と、良否判定部302と、報知部303と、マシン停止部304と、平行度良否判定部305と、型締異常検知部306と、履歴データ蓄積部307と、健全サイクル数推定部308とを備えている。
For example, as shown in FIG. 5, the diagnostic program installed in the
制御装置30は、タイバー21等の使用変化の基準時に、例えば制御装置30への電源投入に続いてマスターデータ登録モードM1を実施する。マスターデータ登録モードM1の実施により、マスターデータ登録部301は、個々のダイカストマシン1に固有のマスターデータを記憶部313に登録する。マスターデータの登録後に鋳造モードM2の実施が可能となる。
鋳造モードM2においては、例えば、型締工程を開始し、型締工程と並行して射出装置6のスリーブ61に溶湯を供給したならば(給湯工程)、図示しない油圧回路を構成している射出シリンダ60のピストンロッド60Aに結合したプランジャ62を前進させることで溶湯をキャビティに向けて射出する(射出工程)。溶湯がキャビティに充填されると、射出シリンダ60のヘッド側60Hへの圧力導入によりキャビティの溶湯の圧力を規定圧力まで増加させ、キャビティの溶湯圧力を保つ。増圧・保圧工程を終えてキャビティの溶湯が凝固したならば、金型2,4を開き、図示しない製品排出機構により金型2,4から製品を排出させる(型開工程および製品排出工程)。
The
In the casting mode M2, for example, when the mold clamping process is started and molten metal is supplied to the
(マスターデータ登録部)
マスターデータ登録部301は、使用変化の基準時に歪計測部40により計測した計測値をマスターデータとして記憶部313の所定の設定領域に登録する。
「使用変化の基準時」は、例えば、新規に製作されたダイカストマシン1の納入直後、あるいは、納入後に行われた試験的な鋳造の直後等、タイバー21や金型等に使用変化が実質的に生じていない、ダイカストマシン1の初期状態に相当する。
(Master data registration department)
The master
The "reference time of use change" is, for example, immediately after the delivery of a newly manufactured
マスターデータの登録にあたっては、ダイカストマシン1を動作させて鋳造プロセスの少なくとも型締工程を行い、タイバー21の歪の計測値をマスターデータ登録部301に取得する。歪計測部40により計測された計測値、あるいは歪計測部40による複数回の計測により得られた計測値の平均値をマスターデータとして登録可能である。
In registering the master data, the
同一の金型、同一の機種であっても、ダイカストマシン1の個体差により、タイバー21の歪は必ずしも同一ではない。また、4本のタイバー21のそれぞれの歪も必ずしも同一ではない。マスターデータは、複数のタイバー21のそれぞれについて、個別に登録されることが好ましい。
また、タイバー21の伸びの挙動・歪は、製品に対応する金型によっても異なる。そのため、マスターデータは、金型毎に登録されることが好ましい。
Even with the same mold and the same model, the strain of the
Further, the elongation behavior and strain of the
制御装置30により型締開始の指令が発せられると、型締シリンダ25の動作およびトグルリンク23(ミッドリンク231、クロスヘッドリンク232)の挙動により可動プラテン5が移動を開始し、その後、タイバー21の伸長開始に伴いタイバー21に発生した歪は、図6にタイバー21の歪と、型締シリンダ25による型締ストロークとを示すように、可動プラテン5が型締完了位置pfに到達する型締完了時tfまで次第に増加する。型締ストロークは、型締シリンダ25により駆動される可動プラテン5の移動量に相当する。
型締開始時ts、つまり型締開始の指令の発令時から、固定金型2と可動金型4とが接触する時(歪発生時tg)までの間に亘り、タイバー21の伸び量は実質的に0である。
When the
The amount of elongation of the
マスターデータ登録部301は、図6に示すように、歪発生時tgよりも前、例えば型締開始時tsから、型締完了時tfまでに亘る歪の変化曲線に相当するマスターデータDMを登録することが好ましい。この場合、マスターデータDMは、型締開始時tsから型締完了時tfまでに亘り歪計測部40により計測された連続的な計測値の集合からなる。
As shown in FIG. 6, the master
登録されたマスターデータは、基本的には更新されない。マスターデータと計測データとから良否を判定するときに用いられる閾値の値の変更は可能である。例えば、定期メンテナンス時に歪計測部40により計測された歪の値に基づいて当該閾値を決めることができる。
タイバー21や金型2,4の劣化が進んで、タイバー21や金型2,4が新しいものと交換される場合には、マスターデータ登録モードM1の再度の実施により、新しいタイバー21や金型2,4についてダイカストマシン1のマスターデータを再登録するのが好ましい。
Registered master data is basically not updated. It is possible to change the value of the threshold used when judging the quality from the master data and the measurement data. For example, the threshold can be determined based on the strain value measured by the
When the
(良否判定部)
以下で説明する良否判定部302、報知部303、マシン停止部304、平行度良否判定部305、型締異常検知部306、履歴データ蓄積部307、および健全サイクル数推定部308のいずれの処理も、鋳造モードM2が実施されている間に行うことができる。
(Good/bad judgment unit)
Any processing of the pass/
良否判定部302は、マスターデータの登録後の鋳造時において、歪計測部40により計測した計測値に相当する計測データと、マスターデータとの比較によりタイバー21の健全性の良否を判定する。例えば、型締完了時tfにおいて、一点鎖線により示すマスターデータDMに対し、実線により示す計測データD1は大きいので、両者の間には、歪の差分であるΔε1が存在する。この差分Δε1は、タイバー21の歪特性の使用変化に相当する。
図6に、計測データD1よりも後に歪計測部40により計測された計測値に相当する計測データD2を二点鎖線で示しているように、歪特性の使用変化により、マスターデータDMに対する差分がΔε1からΔε2へと増加する。換言すれば、マスターデータDMと計測データD1,D2との差分が大きいほど、使用変化の度合が大きい。
The pass/
In FIG. 6, as the measurement data D2 corresponding to the measurement value measured by the
図7(a)は、本実施形態に対する比較例を示している。比較例では、使用変化の基準時におけるマスターデータの登録は行われない。したがって、マスターデータと計測データとの比較によらず、型締完了時tfにおける歪の計測値εfに対して正常範囲の上限値L1および下限値L2を適用することにより良否が判定される。この場合、タイバー21の劣化が進み、計測値εfが正常範囲から逸脱した場合にタイバー21の歪異常を検知することはできるが、例えば納入直後からのタイバー21の劣化の度合を把握することはできない。
また、ダイカストマシン1の個体差により納入直後からタイバー21の歪の大きさがばらつくとすれば、上限値L1および下限値L2は良否の判定に必ずしも適切ではない。
FIG. 7A shows a comparative example for this embodiment. In the comparative example, master data is not registered at the reference time of usage change. Therefore, regardless of the comparison between the master data and the measurement data, the quality is determined by applying the upper limit value L1 and the lower limit value L2 of the normal range to the strain measurement value εf at the time tf when mold clamping is completed. be done. In this case, if the
Moreover, if the magnitude of the strain of the
比較例に対し、本実施形態によれば、使用変化の基準時に登録されているマスターデータと、計測データとの差分Δε1,Δε2により歪の使用変化の度合を把握することができるので、個体差により納入直後にタイバー21の歪の大きさがばらついているとしても、差分Δε1,Δε2が示す使用変化の度合に基づいて適切に良否判定を行うことが可能となる。差分Δε1,Δε2が示す使用変化の度合に基づいて、ダイカストマシン1の継続使用が可能な期限を見積もり、期限までに整備を実施することにより、タイバー21の歪特性を正常範囲から逸脱させることなく正常範囲内に維持することが可能となる。
In contrast to the comparative example, according to the present embodiment, the degree of change in strain during use can be grasped from the differences Δε 1 and Δε 2 between the master data registered at the reference time of change in use and the measurement data. Even if the magnitude of the strain of the
良否判定部302は、マスターデータと計測データとの差分に対して少なくとも1つの閾値を適用することで良否を判定する。例えば、差分が閾値A1以下であれば、「良」と判定し、差分が閾値A1よりも大きいならば、「否」と判定する。この場合、差分がΔε1であるとすると、「否」と判定される。差分がΔε2であるときも同様である。
あるいは、差分に対して2つの閾値A1,A2を適用することにより、良否判定部302は、「良」と、「否」と、「良」および「否」の間の中間の状態(「中」)とを判定することができる。例えば、差分Δε1は、閾値A1よりも大きいが、閾値A2よりは小さいので、「中」であると判定される。差分Δε2は、閾値A2よりも大きいので、「否」と判定される。
The pass/
Alternatively, by applying two thresholds A 1 and A 2 to the difference, the pass/
図6に示す例とは異なり、計測データとマスターデータとの差分が前回の計測データとマスターデータとの差分に対して減少する場合もあり得る。例えば、複数のタイバー21のうち、使用変化によりいずれかのタイバー21の歪が増加すると、他のタイバー21の歪が減少する場合がある。マスターデータと計測データとの差分が減少する場合も含め、良否判定部302は、マスターデータと計測データとの差分に対して適切な閾値を適用することで良否を判定することができる。
Unlike the example shown in FIG. 6, the difference between the measurement data and the master data may decrease with respect to the difference between the previous measurement data and the master data. For example, when the strain of one of the tie bars 21 increases due to changes in use, the strain of the other tie bars 21 may decrease. The pass/
良否判定部302による良否判定の結果に基づいて、報知部303およびマシン停止部304により必要な処理が行われる。なお、平行度良否判定部305による良否判定結果、および型締異常検知部306による検知結果によっても、報知部303およびマシン停止部304により必要な処理を行うことができる。
Based on the result of the pass/fail judgment by the pass/
上述したように、歪発生時tgよりも前(型締開始時ts)から型締完了時tfまでに亘る歪の変化曲線に相当するマスターデータDMが登録されることに対応して、良否判定部302は、型締開始時tsから型締完了時tfまでに亘り、マスターデータと同様、歪の変化曲線に相当する計測データを歪計測部40により取得することが好ましい。
そうすると、型締開始時tsから型締完了時tfまでのある時点、例えば型締完了時tfに計測された計測値のみがマスターデータとして登録され、同一時点に計測された計測値のみに相当する計測データとマスターデータとの差分Δε1,Δε2により良否判定が行われる場合とは異なり、タイバー21の歪の発生時tgから、歪が最大値に至る時(型締完了時tf)までの歪の変化域の全体に亘り、マスターデータと計測データとの差分を監視することができる。その場合、例えば、可動プラテン5が型締完了位置pfに至るよりも前に、差分Δε11が所定の閾値を超えたならば直ちにダイカストマシン1の動作を停止させることができる。
As described above, the registration of the master data D M corresponding to the strain change curve from before the strain generation time tg (mold clamping start time ts ) to the mold clamping completion time tf is registered. It is preferable that the pass/
Then, only the measured values measured at a certain time from the start of mold clamping ts to the completion of mold clamping tf , for example, the measured values measured at the completion of mold clamping tf are registered as master data, and only the measured values measured at the same time Unlike the case where the quality judgment is performed based on the differences Δε 1 and Δε 2 between the measurement data corresponding to the master data and the master data, when the strain of the
(報知部)
報知部303は、例えば、モニタ32の画面への情報の表示やアラーム音の出力等により、良否判定部302による良否判定の結果を報知する。例えば、良否判定結果が「否」である場合は、報知部303は、「タイバー歪異常」といった表示により、タイバー21の歪が過大であることに対して警告することができる。そうした報知により、オペレータは、タイバー21に関する整備等の手配を取ることができる。
(Notification part)
The
良否の中間である「中」が良否判定結果に含まれる場合は、例えば、良否判定結果が「中」であるならば「タイバー歪注意」と表示し、「否」であるならば「タイバー歪異常」と表示するようにしてもよい。「タイバー歪異常」に先立つ「タイバー歪注意」の報知によれば、マスターデータに対する計測データのずれが軽微でありダイカストマシン1の継続使用が可能であるうちに、タイバー21の劣化度合を把握し、鋳造品の製造計画に配慮して適切な整備スケジュールを組むことができる。
なお、良否判定結果が「良」である場合、報知部303は、必ずしも情報の出力等を行う必要がない。
If the pass/fail judgment results include "medium", which is intermediate between pass/fail, for example, if the pass/fail judgment result is "medium", "Caution for tie-bar distortion" is displayed, and if it is "fail", "tie-bar distortion" is displayed. Abnormal" may be displayed. According to the notification of "caution for tie-bar distortion" prior to "abnormal tie-bar distortion", the degree of deterioration of the tie-
It should be noted that, when the pass/fail determination result is "good", the
(マシン停止部)
良否判定結果が「否」である場合は、報知部303により警告等を出力するとともに、必要に応じて、マシン停止部304により発せられるマシン停止指令に基づき、ダイカストマシン1の動作を停止させることができる。なお、良否判定結果が「否」である場合に、報知部303による報知がなされることなく、マシン停止部304によりダイカストマシン1を停止させてもよい。
(machine stop)
When the pass/fail judgment result is "fail", the
良否判定結果が「否」である場合に一律的に、マシン停止部304によりダイカストマシン1の動作を停止させるようにしてもよいし、ダイカストマシン1を停止させる条件を所定の閾値により設定してもよい。例えば、型締力が不足するおそれがある程にタイバー21の伸びによる歪が小さい場合や、複数のタイバー21の伸びがアンバランスであったり金型2,4に異物が噛み込んだりして金型2,4を傷める可能性がある場合にはダイカストマシン1の動作を停止させることが好ましい。
The operation of the
(平行度良否判定部)
平行度良否判定部305は、複数の歪計測部40のそれぞれによる計測値の相関から導かれる平行度の良否を判定する。平行度は、固定プラテン3と可動プラテン5との平行度、あるいは、固定金型2と可動金型4との平行度に相当する。
(Parallelism good/bad judging section)
The parallelism
例えば、図8(a)に誇張して示すように、固定プラテン3が可動プラテン5に対して傾斜していると、図2(a)に示すように、固定プラテン3と可動プラテン5とが平行に対向している場合に対して平行度に劣る。平行度に劣ると、固定金型2と可動金型4との合わせ面8に型締力が均等に印加されないので、金型の一部に過大な負荷が加えられたり、合わせ面8の一部にバリが発生したりするおそれがある。
For example, as shown exaggeratedly in FIG. 8A, if the
なお、図8(a)に示す例では、固定プラテン3が可動プラテン5に対し、型締方向xに対して直交するy軸の周りに回転する向きに傾斜しているが、固定プラテン3が可動プラテン5に対し、z軸の周りに回転する向きに傾斜している場合も同様に、平行度に劣り、さらに、可動プラテン5が固定プラテン3に対して傾斜している場合も勿論同様である。
In the example shown in FIG. 8(a), the
平行度を正常範囲内に管理するため、図7(b)に示す比較例においては、ダイカストマシンを停止させた状態で、各タイバー21の近傍において、固定プラテン3の金型取付面3Aと、可動プラテン5の金型取付面5Aとの間の距離Xを図示しないマイクロメータを用いて計測する。図7(c)に示す点B1~B4は、プラテン3,5間の距離をマイクロメータにより計測する箇所を示している。合計4箇所において計測された距離の相関から平行度が算出される。その平行度に対して例えば正常範囲の上限値および下限値を適用することにより平行度の良否を判定することができる。
In order to manage the parallelism within the normal range, in the comparative example shown in FIG. A distance X between the
本実施形態は、プラテン3,5間の距離Xに代えて、プラテン3,5を貫通している複数のタイバー21のそれぞれの歪の計測値を用いる。例えば、図8(b)に示す例では、金型取付面3A,5Aにおける上側に位置する2つのタイバー21(パターンにより着色されている)の伸びが、下側のタイバー21の伸びよりも大きいので、上側のタイバー21のそれぞれの歪も、下側のタイバー21のそれぞれの歪よりも大きい。つまり、これらのタイバー21のそれぞれの歪の相関から、平行度良否判定部305は、タイバー21のそれぞれに対応する歪計測部40による歪の計測値の演算により、平行度を算出することができる。
In this embodiment, instead of the distance X between the
平行度良否判定部305は、例えば、算出された平行度と、基準の平行度としての上限値および下限値との比較により、平行度の良否を判定することができる。そうすることで、上記比較例に対し、ダイカストマシン1を停止させることなく、平行度の良否判定に人手と時間を割くことなく、また、計測の人為的ミスによる平行度の誤算出の懸念がなく、平行度の良否判定を容易にかつ確実に行うことができる。ダイカストマシン1の動作中にも随時、歪計測部40による計測値に基づいて平行度を監視し、良否を判定することが可能となる。
The parallelism
上記のように、各タイバー21の歪の計測値の相関から算出された平行度を基準の平行度と比較することで平行度の良否判定を行ってもよいが、上述した良否判定部302と同様、平行度良否判定部305は、マスターデータと計測データとの比較によって平行度の良否を判定することがより好ましい。そうすることで、ダイカストマシン1の個体差および使用変化を考慮してより適切に平行度の良否を判定可能となる。
As described above, the parallelism may be determined by comparing the parallelism calculated from the correlation of the strain measurement values of the tie bars 21 with the reference parallelism. Similarly, it is more preferable for the parallelism
図9(a)は、図8(b)において着色された2本のタイバー21のうちの一方のタイバー21について、歪計測値に相当するマスターデータDMと、マスターデータ登録後の歪計測値に相当する計測データD1とを示している。他方のタイバー21についてのマスターデータおよび計測データもほぼ同様であるものとする。一点鎖線で示すマスターデータDMに対し、計測データD1は、値の増加側にシフトしている。
FIG. 9(a) shows the master data DM corresponding to the strain measurement value and the strain measurement value after registration of the master data for one of the two tie bars 21 colored in FIG. 8(b). and measurement data D1 corresponding to . It is assumed that the master data and measurement data for the
図9(b)は、図8(b)において非着色である2本のタイバー21のうちの一方のタイバー21について、歪計測値に相当するマスターデータDMと、マスターデータ登録後の歪計測値に相当する計測データD3とを示している。他方のタイバー21のマスターデータおよび計測データもほぼ同様であるものとする。計測データD3は、マスターデータDMとほぼ一致している。
図9(a)および(b)の例によれば、マスターデータDMが登録される基準時から、計測データD1,D3が取得される型締時までの時間経過、およびダイカストマシン1の使用の継続により、4本のうちの一部のタイバー21の歪が基準時から増大し、残りのタイバー21の歪は基準時と同等である。こうした複数のタイバー21間の歪のアンバランスさ故に、図8(a)に示す例の如く、平行度が低下する。
FIG. 9(b) shows the master data DM corresponding to the strain measurement value and the strain measurement after registering the master data for one of the two tie bars 21 which are uncolored in FIG. 8(b). Measured data D3 corresponding to the values are shown. It is assumed that the master data and measurement data of the
According to the examples of FIGS. 9A and 9B, the elapsed time from the reference time when the master data DM is registered to the mold clamping time when the measurement data D 1 and D 3 are acquired, and the
したがって、平行度良否判定部305は、マスターデータである歪計測値の相関から算出されるマスター平行度と、計測データである歪計測値の相関から算出される計測平行度との比較により、例えば、マスター平行度と計測平行度との差分(図示を省略)に所定の閾値を適用することにより、平行度の良否を判定することができる。
なお、使用変化に相当する平行度の差分を得るために、マスター平行度および計測平行度の算出を前提とはしていない。使用変化に相当する平行度の差分は、複数のタイバー21それぞれの歪計測値に相当するタイバー21毎のマスターデータと、同じく複数のタイバー21それぞれの歪計測値に相当するタイバー21毎の計測データとの比較、つまり、タイバー21毎の歪計測値の差分Δε1等から算出してもよい。
Therefore, the parallelism
It should be noted that the calculation of the master parallelism and the measured parallelism is not a premise in order to obtain the difference in parallelism corresponding to the change in use. The difference in parallelism corresponding to the change in use is obtained from the master data of each
上述したように、4本のタイバー21のそれぞれの歪は、マスターデータが登録される基準時においても必ずしも同一ではないから、マスターデータの相関から導かれる平行度も、完全に平行であるとは限らない。
また、4本のタイバー21が、使用変化により同一の伸び量で伸びるのならば平行度が維持されるが、図9(a)および(b)に示したように、各タイバー21の伸び量は必ずしも同一ではない。さらに、歪発生時tgから型締完了時tfまでの各タイバー21の挙動として、各タイバー21が均等に延びるとも限らない。
As described above, the distortion of each of the four tie bars 21 is not necessarily the same even at the reference time when the master data is registered. Not exclusively.
Also, if the four
しかしながら、本実施形態によれば、マスター平行度と計測平行度との差分に基づいて平行度の使用変化を把握可能であるから、個体差により納入直後に平行度がばらついているとしても、平行度の差分が示す使用変化の度合に基づいて適切に平行度の良否判定を行うことが可能となる。平行度良否判定部305による判定結果に基づいて、報知部303により情報や警告を出力させたり、マシン停止部304によりダイカストマシン1の動作を停止させたりするとよい。平行度の差分に複数の閾値を用いることにより、例えば、「平行度良好」、「平行度中程度」、「平行度不良」というように、良否を3以上の段階に亘り報知してもよい。
However, according to the present embodiment, it is possible to grasp the use change of the parallelism based on the difference between the master parallelism and the measured parallelism. It is possible to appropriately determine whether the degree of parallelism is good or bad based on the degree of change in use indicated by the difference in degree. Based on the determination result of the parallelism
マスターデータDMおよび計測データD1のいずれも、型締完了時tfまでの連続的な計測により得られているので、歪の変化域の全体に亘り、歪計測値に基づいて平行度の差分を監視することができる。そうすると、例えば、可動プラテン5の移動中に平行度の差分が所定の閾値を超えたならば直ちにダイカストマシン1の動作を停止させることができるので、平行度の悪化による不具合、例えば、金型2,4への過大な負荷やバリの発生等を避けることができる。
Both the master data D M and the measurement data D 1 are obtained by continuous measurement until the mold clamping completion time tf . Differences can be monitored. Then, for example, if the difference in parallelism exceeds a predetermined threshold value during movement of the
(型締異常検知部)
次に、型締異常検知部306(図5)について、図10および図11を参照して説明する。型締異常検知部306は、タイバー21の歪の発生前の時点、例えば型締開始時tsから、歪計測部40による計測値に基づく歪発生時tg(tg1,tgM)までの経過時間に基づいて型締の異常を検知する。歪発生時tgは、例えば、歪計測部40による計測値が所定の閾値を超えた時に相当する。
ここで言う型締異常は、主として、図10(a)および(b)に示すように金型2,4の合わせ面8への異物9の付着を想定している。異物9は、溶湯の凝固物であるバリや離型剤の凝固物等に相当する。
(mold clamping error detector)
Next, the mold clamping abnormality detection unit 306 (FIG. 5) will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. The mold clamping
The mold clamping abnormality referred to here mainly assumes adhesion of
マスターデータDMには、少なくとも、歪発生時tgの前後に亘る歪の変化曲線に相当する計測値の集合が含まれている。型締異常検知部306は、マスターデータDMの登録後の型締工程において、少なくとも歪発生時tgの前後に亘り連続的に取得される計測データD1に基づく経過時間T1と、マスターデータDMに基づく経過時間TMとの比較により型締の異常を検知する。
The master data DM includes at least a set of measured values corresponding to a strain change curve before and after the strain occurrence time tg . In the mold clamping process after registration of the master data DM , the mold clamping
同一機種、同一の金型、および同一のタイバー21であれば、型締開始時tsから実質的に同一の時間の経過により歪が発生する。型締開始時tsから歪が発生するまでに要する規定の経過時間T0は、マスターデータDMから求められるマスター経過時間TMに対して実質的に使用変化がなく、タイバー21の歪特性が使用変化したとしてもほぼ一定である。しかし、固定金型2および可動金型4の合わせ面8に異物9が付着した状態で型締が行われると、異物9の付着により金型2,4の厚さが増加する分、規定の経過時間T0(TM)に先立ちタイバー21に歪が発生する。このときの型締開始時tsから歪発生時tgまでの経過時間T1は、規定の経過時間T0よりも短い。
If the same model, the same mold, and the
そこで、型締異常検知部306は、マスターデータDMからマスター経過時間TMを導出するとともに、計測データD1から計測経過時間T1を導出し、経過時間T1が経過時間TMよりも短いことに基づいて型締異常を検知する。
型締異常検知部306により型締の異常が検知されると、マシン停止部304は、マシン停止の指令を発生させて、ダイカストマシン1の動作を直ちに停止させる。併せて、報知部303により、例えば、「型締異常 異物確認」といった警告表示がモニタ32に表示されることが好ましい。なお、ダイカストマシン1の動作停止に続いて、型開動作に移行するとよい。
Therefore, the mold clamping
When the mold clamping abnormality is detected by the mold clamping
型締異常検知部306に対する比較例としては、金型2,4に異物9を噛み込んでいるため可動プラテン5が規定の型締完了位置pfまで到達しないとしても、型締開始時tsから型締完了時tfまでの所要想定時間に余裕を加えた一定時間に亘り待機し、待機終了をもって型締異常が検知されたならばマシンの動作を停止させる。そうした比較例に対し、本実施形態によれば、型締工程に亘り歪計測部40によりリアルタイムに歪を計測し、歪の発生時に型締異常が検知されたならば即時にダイカストマシン1を停止させているので、異物9を金型2,4に挟んだ状態のまま型締が続行することで金型2,4に過大な応力が発生することを避けて、金型2,4の寿命を延ばすことができる。
As a comparative example for the mold clamping
異物9の付着は、複数のタイバー21の全数、あるいは、異物9の付着した位置に近い少なくとも1つのタイバー21についての型締開始時tsから歪発生時tgまでの経過時間に影響を与える。型締異常検知部306により、タイバー21毎に、マスターデータDMおよび計測データD1からそれぞれの経過時間TM,T1を導き、経過時間のTM,T1の差分から型締異常を検知することによれば、異物9が微小であるとしても、4本のタイバー21のうち少なくとも異物9に最も近いタイバー21に他のタイバー21よりも先行して発生した歪を検知することができるので、異物9の付着による型締異常を検知することができる。
Adhesion of the
型締異常検知部306によれば、異物9の付着以外にも、例えば、可動プラテン5の型締完了位置pfへの到達が何らかの要因により妨げられることでタイバー21の歪の発生が遅れた場合のように、マスター経過時間TMよりも計測経過時間T1が長いことに基づく型締異常も検知することができる。
According to the mold clamping
型締異常検知部306は、上述のようにマスターデータと計測データとの比較によって型締異常を検知することに代えて、型締開始時tsから歪発生時tgまでの経過時間と、基準の経過時間との比較により型締の異常を検知してもよい。型締異常が検知されたならば、金型2,4に過大な応力が発生することを避けるため、マシン停止部304によりダイカストマシン1の動作を直ちに停止させるとよい。
Instead of detecting the mold clamping abnormality by comparing the master data and the measurement data as described above, the mold clamping
(履歴データ蓄積部)
履歴データ蓄積部307は、計測データD1とマスターデータDMとの差分、または計測データD1を、鋳造のサイクルに対応する履歴データとして記憶部313に蓄積する。
履歴データは、例えば、タイバー21毎、金型毎に値が配列されるテーブルデータとして記憶部313に保持することができる。
(Historical data storage unit)
The history
The history data can be stored in the storage unit 313 as table data in which values are arranged for each
(健全サイクル数推定部)
健全サイクル数推定部308は、鋳造サイクルの数に対する履歴データの変化率に基づいて、良否判定部302および平行度良否判定部305により「良」の判定が継続する健全サイクル数を推定する。例えば、図6に示す計測データD1が取得された時点における差分Δε1の単位サイクル数あたりの変化率に基づいて、その時点から、マスターデータと計測データとの差分が閾値A1を超えるまでのサイクル数を演算により算出することができる。
なお、履歴データ蓄積部307により蓄積されるデータ量は、健全サイクル数の算出に足りる程度に制限することができる。
(Healthy cycle number estimator)
A healthy cycle
It should be noted that the amount of data accumulated by the history
健全サイクル数推定部308により算出された健全サイクル数は、上述の報知部303によってモニタ32の画面上に表示されることが好ましい。健全サイクル数に代えて、あるいは健全サイクル数と共に、健全サイクル数に相応の時間情報をモニタ32の画面上に表示することも可能である。例えば、「健全サイクル数:△△△(約○○日)」といった情報が報知されることによれば、整備に適した時期を容易に判断することができる。
It is preferable that the number of healthy cycles calculated by the healthy
〔本実施形態による主な効果〕
以上で説明した本実施形態のダイカストマシン1、診断プログラム、および鋳造方法によれば、ダイカストマシン1を連続的に稼働させつつ、使用変化の基準時に登録されている歪計測値であるマスターデータと、鋳造時に取得される歪計測値である計測データとの差分が示す使用変化の度合に基づいてタイバー21の歪の良否判定を行うことができる。本実施形態によれば、タイバー21の歪特性に係る良否判定の他、歪から算出可能な平行度の良否判定、および型締工程における歪発生のタイミングに基づく型締異常の検知も実現することができる。
[Main effects of the present embodiment]
According to the
診断プログラムに基づく制御装置30の制御により、ショット毎に、タイバー21の歪の良否判定結果、および可動プラテン5と固定プラテン3との平行度の良否判定結果が得られることによれば、タイバー21や、プラテン3,5および金型2,4の使用変化による異常の予兆を早期に捉えることが可能となる。マスターデータと計測データとの差分により使用変化の度合を把握できるので、タイバー21や金型2,4等を損傷に至らしめることなく、ダイカストマシン1を適時に整備に移行させて、タイバー21や金型2,4の保全を図ることができる。つまり、タイバー21の歪異常に関するトラブルを未然に防ぐ予防保全に繋げることができる。その結果、ダイカストマシン1の稼働率を高めて生産性を向上させることができる。金型2,4の保全に関しては、上述したように、型締異常検知部306により比較例に対して早期に型締異常が検知されることも寄与する。
By controlling the
また、本実施形態は、制御装置30への診断プログラムの導入により、新設機に限らず、既存のダイカストマシンに対しても適用可能である。その場合、金型2,4、型締装置20、射出装置6、および油圧回路等の既存システムに変更を加えることなく、制御装置30に診断プログラムを導入すれば足りる。したがって、機器導入のコストを抑えつつ、使用変化の度合の把握に基づく予防保全機能を備えることができ、しかも、診断プログラムにより良否判定を自動的に行えるから、作業コストを大幅に低減させることができる。
Moreover, by introducing a diagnostic program into the
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。 In addition to the above, it is possible to select the configurations described in the above embodiments or to change them to other configurations as appropriate without departing from the gist of the present invention.
本発明は、熱可塑性樹脂等の樹脂を材料として用いる射出成形にも適用することができる。つまり、上記実施形態においてダイカストマシン、その診断プログラム、および鋳造方法に適用されている本発明を、射出成形機、その診断プログラム、および射出成形方法にも同様に適用することが可能である。 The present invention can also be applied to injection molding using a resin such as a thermoplastic resin as a material. That is, the present invention applied to the die casting machine, its diagnostic program, and the casting method in the above embodiment can be similarly applied to the injection molding machine, its diagnostic program, and the injection molding method.
上記実施形態では、マスターデータおよび計測データのいずれも歪計測部40により計測されるタイバー21の歪に相当する。そして、平行度の良否判定、および型締異常の検知にあたっては、タイバー21の歪に相当するマスターデータおよび計測データのそれぞれから、平行度、あるいは、型締開始時tsから歪発生時tgまでの経過時間を導く。
ここで、タイバー21の歪の計測値がマスターデータとして登録され、そのマスターデータと、タイバー21の歪の計測値である計測データとが比較されることが前提ではない。例えば、複数のタイバー21のそれぞれの歪の計測値の相関から導いた平行度をマスターデータとして登録し、そのマスターデータと、複数のタイバー21のそれぞれの歪の計測値の相関から導いた平行度としての計測データとを比較することによって平行度の良否判定を行うことができる。同様に、歪の発生前である例えば型締開始時tsから、単一あるいは複数のタイバー21の歪の計測値が示す歪発生時tgまでの経過時間TMがマスターデータとして登録されるとともに、同様に経過時間T1に相当する計測データとマスターデータとの比較により型締異常を検知するようにしてもよい。
In the above embodiment, both the master data and the measurement data correspond to the strain of the tie bars 21 measured by the
Here, it is not a premise that the measured value of the strain of the
本発明の成形機、診断プログラム、および成形方法は、診断プログラムが備えるモジュールの取捨選択により、タイバー21の歪の良否判定、プラテン間の平行度の良否判定、および型締異常の検知のうちの単一あるいは少なくとも2つの機能を備えることができる。 The molding machine, the diagnostic program, and the molding method of the present invention can determine whether the distortion of the tie bars 21 is good or bad, whether or not the parallelism between the platens is good or bad, and whether the mold clamping abnormality is detected by selecting the modules provided in the diagnostic program. It can have a single or at least two functions.
1 ダイカストマシン(成形機)
2 固定金型
3 固定プラテン
3A 金型取付面
4 可動金型
5 可動プラテン
5A 金型取付面
6 射出装置
7 ベース
8 合わせ面
9 異物
20 型締装置
21 タイバー
21A 端面
22 リンクハウジング
23 トグルリンク
24 クロスヘッド
25 型締シリンダ
27 ナット
28 ナット押さえ
29 ブラケット
30 制御装置
31 制御装置本体
32 モニタ
33 外部記憶媒体
40 歪計測部
41 ロッド
41A 端面
43 歪センサ
44 スプリング
60 射出シリンダ
60A ピストンロッド
60H ヘッド側
61 スリーブ
62 プランジャ
211 孔
231 ミッドリンク
232 クロスヘッドリンク
301 マスターデータ登録部
302 良否判定部
303 報知部
304 マシン停止部
305 平行度良否判定部
306 型締異常検知部
307 履歴データ蓄積部
308 健全サイクル数推定部
311 演算部
312 メモリ
313 記憶部
314 入出力部
431 プローブ
A1,A2 閾値
B1~B4 点
D1,D2,D3 計測データ
DM マスターデータ
L1 上限値
L2 下限値
M1 マスターデータ登録モード
M2 鋳造モード
pf 型締完了位置
T0 規定の経過時間
T1,TM 経過時間
ts 型締開始時
tg,tg1,tgM 歪発生時
tf 型締完了時
x 型締方向
Δε1,Δε2,Δε11 差分
εf 計測値
X 距離
1 Die casting machine (molding machine)
2
61
Claims (16)
固定金型が設けられる固定プラテンと、
可動金型が設けられる可動プラテンと、
タイバーに付与される張力により型締を行う型締装置と、
張力が付与されている前記タイバーの歪を計測する歪計測部と、
前記成形機に係る良否判定に用いられる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記成形機の特性の使用変化の基準時に前記歪計測部により計測した計測値に係るマスターデータを所定の設定領域に登録するマスターデータ登録部と、
前記マスターデータの登録後に前記歪計測部により計測した計測値に係る計測データと前記マスターデータとの比較により良否を判定する良否判定部と、を含む、
成形機。 A molding machine,
a stationary platen provided with a stationary mold;
a movable platen provided with a movable mold;
a mold clamping device that clamps the mold by the tension applied to the tie bars;
a strain measuring unit that measures the strain of the tie bar to which tension is applied;
a control device used for quality judgment related to the molding machine,
The control device is
a master data registration unit for registering, in a predetermined setting area, master data relating to measurement values measured by the strain measurement unit when the characteristics of the molding machine change in use;
a pass/fail determination unit that determines pass/fail by comparing measurement data related to measurement values measured by the strain measurement unit after registration of the master data with the master data,
Molding machine.
前記マスターデータと前記計測データとの差分は、前記歪の使用変化に相当する、
請求項1に記載の成形機。 The master data and the measurement data correspond to the strain of the tie bar,
A difference between the master data and the measurement data corresponds to a use change of the strain.
A molding machine according to claim 1.
前記良否判定部は、前記歪発生前から型締完了までに亘り、前記歪の変化曲線に相当する前記計測データを取得しつつ、前記計測データと前記マスターデータとの比較により良否を判定する、
請求項2に記載の成形機。 The master data registration unit registers, in the setting area, the master data corresponding to the strain change curve from before the strain occurs in the tie bar to the completion of mold clamping,
The quality determination unit acquires the measurement data corresponding to the strain change curve from before the distortion occurs to the completion of mold clamping, and determines the quality by comparing the measurement data with the master data.
A molding machine according to claim 2.
前記マスターデータ登録部は、前記複数の歪計測部のそれぞれによる計測値を前記タイバー毎に前記マスターデータとして登録し、
前記良否判定部は、前記複数の歪計測部のそれぞれによる計測値であって前記タイバー毎に取得された前記計測データと、前記マスターデータとの比較により、前記複数のタイバーのそれぞれについて良否を判定する、
請求項2または3に記載の成形機。 comprising a plurality of strain measurement units respectively corresponding to the plurality of tie bars included in the mold clamping device;
The master data registration unit registers measured values obtained by each of the plurality of strain measurement units as the master data for each tie bar,
The pass/fail judgment unit judges pass/fail of each of the plurality of tie bars by comparing the measurement data obtained for each of the tie bars, which is a measurement value obtained by each of the plurality of strain measurement units, with the master data. do,
A molding machine according to claim 2 or 3.
前記複数の歪計測部のそれぞれによる計測値の相関から導かれる平行度の良否を判定する平行度良否判定部と、を備え、
前記マスターデータ登録部は、前記複数の歪計測部のそれぞれによる計測値を前記タイバー毎に前記マスターデータとして登録し、
前記平行度良否判定部は、前記複数の歪計測部のそれぞれによる計測値であって前記タイバー毎に取得された前記計測データと前記マスターデータとの比較により、平行度の良否を判定する、
請求項2から4のいずれか一項に記載の成形機。 a plurality of strain measuring units respectively corresponding to the plurality of tie bars included in the mold clamping device;
a parallelism quality determination unit that determines the quality of the parallelism derived from the correlation of the values measured by each of the plurality of strain measurement units;
The master data registration unit registers measured values obtained by each of the plurality of strain measurement units as the master data for each tie bar,
The parallelism quality determination unit determines whether the parallelism is good or bad by comparing the measurement data obtained for each of the tie bars, which is a measurement value obtained by each of the plurality of strain measurement units, with the master data.
A molding machine according to any one of claims 2 to 4.
前記複数の歪計測部のそれぞれによる計測値の相関から導かれる平行度の良否を判定する平行度良否判定部と、を備え、
前記平行度良否判定部は、前記複数の歪計測部のそれぞれにより計測した計測値の相関から導かれる平行度と、基準の平行度との比較により平行度の良否を判定する、
請求項2から4のいずれか一項に記載の成形機。 a plurality of strain measuring units respectively corresponding to the plurality of tie bars included in the mold clamping device;
a parallelism quality determination unit that determines the quality of the parallelism derived from the correlation of the values measured by each of the plurality of strain measurement units;
The parallelism quality determination unit determines whether the parallelism is good or bad by comparing the parallelism derived from the correlation of the measurement values measured by each of the plurality of strain measurement units with a reference parallelism.
A molding machine according to any one of claims 2 to 4.
前記マスターデータ登録部は、少なくとも前記歪の発生時の前後に亘る前記歪の変化曲線に相当する前記マスターデータを前記設定領域に登録し、
前記型締異常検知部は、少なくとも前記歪の発生時の前後に亘る前記歪の変化曲線に相当する前記計測データに基づく前記経過時間と、前記マスターデータに基づく前記経過時間との比較により型締の異常を検知し、
前記制御装置は、
前記型締異常検知部により型締の異常が検知されると、前記成形機の動作を停止させる、
請求項2から6のいずれか一項に記載の成形機。 a mold clamping abnormality detection unit that detects a mold clamping abnormality based on the elapsed time from the point before the occurrence of the distortion until the occurrence of the distortion indicated by the value measured by the distortion measurement unit;
The master data registration unit registers at least the master data corresponding to the strain change curve before and after the occurrence of the strain in the setting area,
The mold clamping abnormality detection unit compares the elapsed time based on the measurement data corresponding to the change curve of the strain over at least before and after the occurrence of the strain with the elapsed time based on the master data to determine the mold clamping condition. Detect anomalies in
The control device is
When a mold clamping abnormality is detected by the mold clamping abnormality detection unit, the operation of the molding machine is stopped.
A molding machine according to any one of claims 2 to 6.
前記型締異常検知部は、前記複数のタイバーのそれぞれについて、前記計測データに基づく前記経過時間と前記マスターデータに基づく前記経過時間とを比較する、
請求項7に記載の成形機。 comprising a plurality of strain measurement units respectively corresponding to the plurality of tie bars included in the mold clamping device;
The mold clamping abnormality detection unit compares the elapsed time based on the measurement data and the elapsed time based on the master data for each of the plurality of tie bars.
A molding machine according to claim 7.
前記型締異常検知部は、少なくとも前記歪の発生時の前後に亘る前記歪の変化曲線に相当する前記計測データに基づく前記経過時間と、基準の経過時間との比較により型締の異常を検知し、
前記制御装置は、
前記型締異常検知部により型締の異常が検知されると、前記成形機の動作を停止させる、
請求項2から6のいずれか一項に記載の成形機。 a mold clamping abnormality detection unit that detects a mold clamping abnormality based on the elapsed time from the point before the occurrence of the distortion until the occurrence of the distortion indicated by the value measured by the distortion measurement unit;
The mold clamping abnormality detection unit detects a mold clamping abnormality by comparing at least the elapsed time based on the measurement data corresponding to the strain change curve before and after the occurrence of the strain with a reference elapsed time. death,
The control device is
When a mold clamping abnormality is detected by the mold clamping abnormality detection unit, the operation of the molding machine is stopped.
A molding machine according to any one of claims 2 to 6.
前記マスターデータおよび前記計測データは、前記複数の歪計測部のそれぞれによる計測値から導かれる平行度に相当し、
前記マスターデータと前記計測データとの差分は、前記平行度の使用変化に相当する、
請求項1に記載の成形機。 comprising a plurality of strain measurement units respectively corresponding to the plurality of tie bars included in the mold clamping device;
The master data and the measurement data correspond to parallelism derived from measurement values by each of the plurality of strain measurement units,
The difference between the master data and the measurement data corresponds to the use change of the parallelism,
A molding machine according to claim 1.
前記良否判定部は、
前記計測データが前記マスターデータよりも短い場合には否と判定し、
前記制御装置は、
前記良否判定部による判定結果が前記否である場合には前記成形機の動作を停止させる、
請求項1に記載の成形機。 The master data and the measurement data correspond to the elapsed time from the time before the occurrence of the strain to the occurrence of the strain indicated by the measurement value by the strain measuring unit,
The pass/fail judgment unit
If the measurement data is shorter than the master data, determine no,
The control device is
stopping the operation of the molding machine when the result of determination by the pass/fail determination unit is the failure;
A molding machine according to claim 1.
前記制御装置は、
前記良否判定部による判定結果が前記中間の状態である場合には情報または警告を出力し、
前記良否判定部による判定結果が前記否である場合には前記成形機の動作を停止させる、
請求項2から10のいずれか一項に記載の成形機。 The pass/fail judgment unit applies at least two thresholds to the difference between the measurement data and the master data to judge pass, fail, and an intermediate state between the pass and the fail. ,
The control device is
outputting information or a warning when the determination result by the pass/fail determination unit is the intermediate state;
stopping the operation of the molding machine when the result of determination by the pass/fail determination unit is the failure;
A molding machine according to any one of claims 2 to 10.
前記計測データと前記マスターデータとの差分または前記計測データを、成形のサイクルに対応する履歴データとして蓄積する履歴データ蓄積部と、
前記サイクルの数に対する前記履歴データの変化率に基づいて、前記良否判定部により良の判定が継続する健全サイクル数を推定する健全サイクル数推定部と、を含む、
請求項2~10,12のいずれか一項に記載の成形機。 The control device is
a history data accumulation unit that accumulates the difference between the measurement data and the master data or the measurement data as history data corresponding to a molding cycle;
a healthy cycle number estimating unit for estimating the number of healthy cycles for which the pass/fail judgment unit continues to judge as good based on the rate of change of the history data with respect to the number of cycles;
The molding machine according to any one of claims 2-10 and 12.
請求項1から13のいずれか一項に記載の成形機。 The molding machine corresponds to a die casting machine used for casting,
A molding machine according to any one of claims 1 to 13.
前記成形機の特性の使用変化の基準時に、型締動作に伴い張力が付与されるタイバーの歪の計測値に係るマスターデータを所定の設定領域に登録するマスターデータ登録部と、
前記マスターデータの登録後における前記歪の計測値に係る計測データと前記マスターデータとの比較により良否を判定する良否判定部と、を備える、
成形機の診断プログラム。 A diagnostic program capable of diagnosing characteristic changes of a molding machine,
a master data registration unit for registering, in a predetermined setting area, master data relating to a measurement value of a strain of a tie bar to which tension is applied due to a mold clamping operation at a reference time when the characteristics of the molding machine are changed in use;
a pass/fail judgment unit that judges pass/fail by comparing measurement data relating to the strain measurement value after registration of the master data with the master data,
Molding machine diagnostic program.
前記成形機に係る良否判定に用いられる制御装置は、
型締動作に伴い張力が付与されるタイバーの歪の計測値に係るマスターデータを所定の設定領域に登録するマスターデータ登録モードと、
前記成形機により、固定金型および可動金型を型締する工程、射出装置に材料を供給する工程、前記射出装置により前記材料を前記固定金型および前記可動金型がなすキャビティに向けて射出する工程、前記キャビティに充填された前記材料に圧力を付与するとともに保圧する工程、前記固定金型および前記可動金型を型開する工程、および製品を排出させる工程を含む成形サイクルを行う成形モードと、を備え、
前記成形方法は、
前記成形機の特性の使用変化の基準時における前記マスターデータ登録モードの実施を経た後に前記成形モードを実施し、
前記成形モードにおいては、前記歪の計測値に係る計測データと前記マスターデータとの比較により良否を判定する、成形方法。 A molding method using a molding machine,
The control device used for quality judgment related to the molding machine includes:
a master data registration mode for registering in a predetermined setting area master data relating to the measurement value of the strain of the tie bar to which tension is applied along with the mold clamping operation;
clamping a fixed mold and a movable mold with the molding machine; supplying a material to an injection device; and injecting the material into a cavity formed by the fixed mold and the movable mold by the injection device. a step of applying pressure to the material filled in the cavity and holding the pressure, a step of opening the fixed mold and the movable mold, and a step of ejecting a product. and
The molding method is
performing the molding mode after performing the master data registration mode at the reference time of the change in use of the characteristics of the molding machine;
The molding method, wherein, in the molding mode, quality is determined by comparing measurement data relating to the measurement value of the strain with the master data.
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